上海浦东建筑设计研究院有限公司 上海 201206
摘要：上海市在城市总体规划（2017~2035年）中明确指出，至2035年全市需提高入户水质，满足直饮需求。本文通过对二次供水水质标准、供水模式、管道材质和二次供水方式的研究，提出上海市基于直饮的二次供水系统的水质目标、供水模式的确立、管道材质选取和二次供水方式选择，为推动实现上海市居民龙头水的直饮目标提供支持。
关键词：直饮水，二次供水，水质，管道材质。
引言
随着居民生活水平的不断提高，自我健康保护意识也日益加强，饮用水水质的提升成为了新时期人民迫切的需求。上海市作为长江三角洲世界级城市群的核心城市，在《上海市城市总体规划（2017-2035年）》水资源供给部分中提出，需提高入户水质，满足直饮需求。
由于二次供水系统包含了水池、水泵、管道、阀门、水箱、至用户龙头等多个环节，而每个环节对水质的影响水平并不十分明确，故实现上海市居民龙头水的直饮还需要对二次供水设施进一步研究和优化，为推动实现上海市居民龙头水的直饮目标提供支持。
1.水质标准研究
世界卫生组织的《饮用水水质准则》、美国的《国家饮用水水质标准》和欧盟的《饮用水水质指令》是目前全球其他国家或地区制定饮用水标准的基础，具有代表性和国际权威性。
我国现行的《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）提出了106项水质指标，并对水源水质、生活饮用水水质、集中式供水和二次供水单位以及饮用水卫生安全产品提出了技术要求[2]。
上海市目前执行的是《生活饮用水水质标准》（DB31/T 1091-2018），该标准的编制主要基于我国国标，参考了三大国际标准，并部分参考了日本《生活饮用水水质标准》，同时综合考虑了上海市供水运行管理能力及上海市原水水质特征，最后形成与国际发达国家接轨，同时体现上海市供水水质特征的标准限值。
上海市地标在国标106项的基础上增加至111项（常规指标49项，非常规指标62项），新增指标5项，提标40项，常规指标在国标42项的基础上，新增了6项国标的非常规指标及1项国标附录A指标；非常规指标在国标64项基础上，减去提升为常规指标的6项，另新增了3项国标附录A指标和1项新指标；另还新增了3项水质参考指标[1]。各类指标数量和国标、饮用净水水质标准的对比见表1.1。
表1.1 上海地标、国标和饮用净水水质标准比较
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据统计，《美国EPA国家饮用水水质标准》（EPA 816-F-09-004）与上海地标相比，上海地标除铝限值0.2mg/L＞美国0.05mg/L，无病毒限值外，其余指标均优于美国水质标准或与之相同；《日本饮用水水质标准》（2015年版）与上海地标相比，上海地标除色度限值10＞日本5，甲醛限值0.45mg/L＞日本0.08mg/L外，其余指标均优于日本水质标准或与之相同；《深圳市优质饮用水水质》（Q/SZWG 06-001-2018）与上海地标相比，上海地标除pH值要求6.5~8.5＜深圳7.0~8.5外，其余指标均优于深圳优质饮用水水质标准或与之相同；《饮用净水水质标准》（CJ94-2005）与上海地标相比，几个影响口感的水质指标包括硫酸盐和氯化物限值100mg/L＜上海地标250mg/L，氯仿限值0.03mg/L＜上海地标0.06mg/L，余氯指标要求也更严格，优于上海地标。
综上所述，上海市基于直饮的二次供水水质执行《上海市生活饮用水水质标准》（DB31T 1091）和《生活饮用水卫生标准》（GB5749）双标准。建议部分高档楼宇或住宅，对水质要求更高口感的用户可考虑对标《饮用净水水质标准》（CJ94-2005）进行提标。
2.供水模式研究
研究表明，水对人体的影响，1/3经饮食摄入，1/3经日常用水时皮肤接触吸收，1/3在冲凉沐浴时经呼吸系统吸入，因此全面提升自来水水质才是更安全的做法。同时，小区管道直饮水供水系统对于新建楼盘具有可实施性，但对于存量小区，增加一套小区直饮水供水系统难度很大，如果将管道沿外墙敷设，在寒潮天气时无法保障供水安全性。在运维管理方面，全面提升自来水水质的整体供水模式只需要对市政供水系统、小区二次供水进行运维管理；较小区管道直饮水供水系统而言，后期运营及维护难度较低。
城市居民生活饮用水供应是一项基础性公共产业，通过全面提高城市自来水水质来保证和改善全体市民的生活质量，体现了在基本物质需求。故建议上海市基于直饮的二次供水系统采用全面提升自来水水质的整体供水模式。
3.管道材质研究
在日本、欧美等发达国家的直饮水供水系统中，不锈钢管道的使用已经非常普遍。据东京自来水部门的统计，采用不锈钢管能有效地控制管网的漏损。由于不锈钢优异的耐腐蚀性能，而且不锈钢管道的全生命周期的总成本更低，美国的饮用水管道亦首选不锈钢管。
我国《建筑与小区管道直饮水系统技术规程》（CJJ T 110-2017）也提出优选不锈钢管材，对标日本、欧美等发达国家的直饮水经验，建议上海市基于直饮的二次供水系统立管管材选用不锈钢管。
同时，借鉴深圳市优质饮用水改造项目：深圳第一阶段（2013~2017年）不锈钢管材选用的是304管材，第二阶段（2018~2022年）建设指引明确提升为316L，根据腐蚀环境分析、现场调研结果，304不锈钢不足以抵抗深圳当地的大气腐蚀，短期（3年之内）会出现点蚀现象和“茶渍”现象，严重影响美观，长期使用后，点蚀区会形成诱导自加速腐蚀进程，造成管道穿漏。
不锈钢管道的选材，316不锈钢主要用于食品工业、钟表饰品、制药行业和外科手术器材，与304不锈钢相比，316不锈钢添加了钼元素，具有更好的抗腐蚀性能。316L是316的低碳系列，表现出更耐蚀、易热处理。故建议上海市高品质饮用水系统立管管材采用316L不锈钢管材。
另外对于小区室外给水管管材选用根据不同的工作压力、使用条件和地质状况，经技术经济比较后选择，一般情况下：
1）室外埋地管道：当管径DN≥100 mm时，优先采用球墨铸铁管；当管径DN＜100 mm时，优先采用食品级覆塑316L不锈钢管或食品级覆塑不锈钢波纹管；
2）室外明设及室内管道应优先采用食品级316L或以上等级不锈钢管；
3）室内嵌墙敷设管道应优先采用食品级覆塑316L不锈钢管。
4.二次供水方式研究
供水方式的选择直接影响整个供水系统的供水安全性、可靠性、投资费用、运维管理等。常用的生活供水方式一般可分为高位水箱给水方式、气压罐供水方式、恒压变频泵供水方式、叠压（无负压）供水方式[3]。
恒压变频泵供水方式可以根据给水系统中用水量情况，自动改变水泵的转速，使水泵处于较高工作效率，并实现流量调节。此供水模式具有供水可靠、水质风险小、节能的优点。
变频供水可以大大减少供水中间环节，尤其是减少了屋顶水箱，对水质更有保障；同时变频供水也设有地下水池，故对城市市政供水不会造成不良影响，且地下水池蓄水也保证了小区供水的一定安全性。因此，建议上海市基于直饮的二次供水系统宜优先采用“地下生活水池（箱）+水泵（变频）”供水方式。
5.结语
本文聚焦于二次供水水质标准、供水模式、管道材质和二次供水方式的研究，以上海市总体规划为目标，为实现“城市，让生活更美好”的发展蓝图提供研究思考和基础支撑。提出上海市以《上海市生活饮用水水质标准》（DB31T 1091-2018）和《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）双标准为水质目标，采用全面提升自来水水质的整体供水模式，对二次供水管道材质进行提升，并优先采用变频供水方式，降低二次供水环节对水质的影响，为实现龙头水直饮奠定基础。
参考文献：
[1]朱慧峰.上海市《生活饮用水水质标准》解读与高品质饮用水目标的展望[J].净水技术，2018，37（8）：39-44.
[2]李秀虹.中日两国自来水水质的重要影响因素全面对比分析[J].中国给水排水，2018，34：24-30.
[3]孔全.建筑二次供水方式及优缺点探析[J].科技资讯，2018，3.